加强钨复合材料的热疲劳损伤机制

一个研究小组最近进行调查微观组织演变之间的关系和财产退化的两个代表第二相弥散强化钨材料电子束热负荷亚博网站下载。

研究人员在EBMP-30设备做一个实验。app亚博体育图片来源:赵胖子。

这项研究是由一个研究小组的合肥研究院物理科学亚博老虎机网登录(HFIPS),中国科学院(CAS)。亚博老虎机网登录

相关的研究报道材料科学与技术杂志》上亚博网站下载亚博老虎机网登录。

Plasma-facing钨(W)材料在磁约束核聚变装亚博网站下载置直接受到高温等离子体和通常受到瞬态热冲击~ 1千瓦/ m²和稳态热加载5到20 MW / m²。这可以帮助提高钨的表面温度超过1800℃。

W的高热流载荷导致一些不可逆转的材料损失,如表面开裂,粗化,表面的融化。因此,它是紧迫的评估W材料的热负载电阻。亚博网站下载

在这项研究中,科学家电子束设备上执行重复的热负荷,电子束材料研究平台(EBMP-30),多达30千瓦。这个平台是建立计算plasma-facing材料的热冲击阻力(pfm)。亚博网站下载

”采用30 kW焊接电子束与最大加速度100千伏的电压”,它可以扫描30×30平方毫米地区最大帧率35 kHz,及其脉冲持续时间可以改变从100 ms连续状态解释说:“谢Zhuoming,协助构建平台。

根据EBMP-30装置,两名代表w - 0.5 wt % ZrC (WZC)和w - 1.0 wt % Y₂O₃(怀俄明州)复合材料选择了解复发性行为引起的损害稳态热负荷,以吸收功率密度(adp)在10到30 MW / m的范围²。

结果表明,拉伸和WZC和怀俄明州标本的组织性质不改变大大当美国≤20 MW / m²。但当美国≥22兆瓦/ m²在怀俄明州的标本,晶粒生长和完全再结晶和Y₂O₃从W矩阵检测粒子脱落。

此外,怀俄明州的最终抗拉强度和总伸长从861 MPa 510 MPa,从15%降至接近于零的水平,分别。

由于不同的热膨胀系数(cte) Y₂O₃的不可逆的塑性变形阶段和W W矩阵发生,尤其是在粗Y₂O₃粒yabo214子导致Y之间的界面剥离₂O₃粒yabo214子和W矩阵。

Xuebang吴、研究报告的主要作者,合肥研究院的物理科学,中国科学院亚博老虎机网登录

热负荷后22兆瓦/ m²、WZC标本留存的高极限抗拉强度816 MPa由于其高的再结晶温度(约1300℃)。

ZrC和均匀分布的粒子和它的同类CTE W矩阵yabo214它有效地避免了ZrC粒子脱落和微裂隙的形成。

Xuebang吴、研究报告的主要作者,合肥研究院的物理科学,中国科学院亚博老虎机网登录

吴补充道,“本研究揭示了微观组织演变和性能下降之间的关系在两个代表第二相弥散强化钨材料,以及热负荷高的疲劳损伤机理亚博网站下载它提供了一个重要的参考高性能钨材料的进一步发展亚博网站下载。”

期刊引用

王、H。等。(2022)微观结构演化和热疲劳损伤机制下的第二相弥散强化钨复合材料重复的热负荷。材料科学与技术杂志》上亚博网站下载亚博老虎机网登录。doi.org/10.1016/j.jmst.2022.09.007。

来源:https://english.hf.cas.cn/